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Scanner CT del seno dedicato: Il NIBIB sta finanziando la ricerca per lo sviluppo di uno scanner CT dedicato al seno che permette di visualizzare il seno in 3D e potrebbe aiutare i radiologi a individuare i tumori difficili da trovare. Lo scanner produce una dose di radiazioni paragonabile a quella di una mammografia standard a raggi X e non richiede la compressione del seno. In questo scanner CT del seno, una donna giace prona in un grande tavolo appositamente progettato con il suo seno sospeso in una speciale apertura nel letto di scansione. Lo scanner ruota intorno al seno, senza passare attraverso il petto, riducendo così le radiazioni che verrebbero consegnate al petto in uno scanner CT convenzionale. Ascolta un podcast sullo scanner.

Riduzione delle radiazioni dalle scansioni CT di routine: Il NIBIB ha lanciato un appello ai ricercatori per presentare idee innovative che aiutino a diminuire radicalmente la quantità di radiazioni usate nelle scansioni CT. Cinque nuovi progetti sono in corso da questa nuova opportunità di finanziamento, che rappresentano approcci creativi, innovativi e interdisciplinari che non sarebbero stati finanziati altrimenti. Potete leggere di più su di loro qui sotto:

Immagini personalizzate
Web Stayman, Johns Hopkins University
La quantità di radiazioni richieste per una scansione CT dipende da un certo numero di variabili, comprese le dimensioni del paziente, la parte del corpo che viene scansionata e il compito diagnostico a portata di mano. Per esempio, i pazienti più piccoli richiedono meno radiazioni dei pazienti più grandi, e la scansione di una parte più densa del corpo, come i tessuti molli vicino al bacino, richiede più radiazioni della scansione dei polmoni. Inoltre, i compiti diagnostici che richiedono un’elevata chiarezza dell’immagine, come la localizzazione di un tumore debole, richiedono generalmente più radiazioni. L’obiettivo di questo progetto è di modificare sia l’hardware che il software dei moderni sistemi CT in modo che il dispositivo possa adattare la forma, la posizione e l’intensità del fascio di raggi X allo specifico scenario di imaging. La ricerca sfrutta modelli anatomici specifici del paziente e modelli matematici delle prestazioni di imaging per dirigere i raggi X dove sono necessari e, di conseguenza, per evitare o limitare l’esposizione ai raggi X dove non è necessario. Questo aiuterà a massimizzare le prestazioni di imaging per specifici compiti diagnostici minimizzando l’esposizione alle radiazioni.

Costruire strumenti per i ricercatori
Cynthia McCollough, Mayo Clinic
L’obiettivo di questo lavoro è quello di sviluppare risorse che consentano alla comunità di ricerca di creare e confrontare facilmente nuovi approcci per ridurre la dose di radiazioni delle scansioni CT di routine senza compromettere la precisione diagnostica. Finora, questo ha comportato la creazione di una libreria di dati grezzi dalle scansioni CT dei pazienti che i ricercatori possono manipolare per testare nuovi approcci, e lo sviluppo di metodi basati su computer per valutare nuovi approcci, in modo che i ricercatori non debbano fare affidamento sui radiologi, che possono essere costosi e richiedere tempo. Usando queste risorse, i ricercatori hanno dimostrato che c’è un notevole potenziale per la riduzione della dose di radiazioni negli esami CT dell’addome, che sono tra gli esami CT a più alta dose nell’uso clinico comune.

Elaborazione più veloce
Jeffrey Fessler, Università del Michigan
Per ridurre le radiazioni ma produrre ancora immagini CT di buona qualità, sono necessari metodi più sofisticati per elaborare i dati grezzi dal sistema CT. Questi metodi avanzati, chiamati algoritmi di ricostruzione dell’immagine, possono richiedere tempi di calcolo indesiderabilmente lunghi, quindi attualmente possono essere usati solo per alcuni pazienti. L’obiettivo di questo progetto è quello di sviluppare algoritmi che siano abbastanza veloci da consentire l’imaging CT a basso dosaggio da utilizzare per ogni paziente.>

Un approccio integrato
Norbert Pelc, Stanford Medical School
In ogni fase della progettazione degli scanner CT, ci sono opportunità di apportare modifiche che riducono la dose di radiazioni. Poiché questi cambiamenti sono interconnessi, l’obiettivo di questo progetto è quello di adottare un approccio integrato, esplorando approcci come la modifica del rilevatore di conteggio dei fotoni (la parte dello scanner CT che rileva i raggi X), l’illuminazione dinamica dei raggi X (regolando la quantità di radiazioni utilizzate per tutta la durata di una scansione), e i metodi di ricostruzione delle immagini. Questi saranno testati utilizzando un sistema sperimentale da tavolo. I ricercatori ritengono che queste strategie combinate possano portare a una riduzione dell’80% della dose di radiazioni rispetto ai sistemi tipici di oggi, e che consentano anche immagini a risoluzione più alta.

SparseCT
Ricardo Otazo e Daniel Sodickson, New York University School of Medicine
I ricercatori della New York University School of Medicine, Brigham and Women’s Hospital, e Siemens Healthineers stanno lavorando insieme per sviluppare una nuova tecnica CT a bassissimo dosaggio chiamata SparseCT. L’idea chiave dietro SparseCT è di bloccare la maggior parte dei raggi X in una scansione CT prima che raggiungano il paziente, ma di farlo in un modo che conserva tutte le informazioni essenziali dell’immagine. L’approccio combina un nuovo dispositivo di blocco dei raggi X con la matematica del rilevamento compresso, che permette di ricostruire le immagini da set di dati ridotti. Il rilevamento compresso può essere paragonato alla ripresa di un filmato con una telecamera molto veloce, ma a basso numero di pixel, e poi usare la matematica per convertire l’immagine in qualità ad alta definizione.